The role of potassium channels in the endothelial dysfunction induced by periodontitis

Abstract Objective: Periodontitis is associated with endothelial dysfunction, which is clinically characterized by a reduction in endothelium-dependent relaxation. However, we have previously shown that impairment in endothelium-dependent relaxation is transient. Therefore, we evaluated which mediators are involved in endothelium-dependent relaxation recovery. Material and methods: Rats were subjected to ligature-induced experimental periodontitis. Twenty-one days after the procedure, the animals were prepared for blood pressure recording, and the responses to acetylcholine or sodium nitroprusside were obtained before and 30 minutes after injection of a nitric oxide synthase inhibitor (L-NAME), cyclooxygenase inhibitor (Indomethacin, SC-550 and NS- 398), or calcium-dependent potassium channel blockers (apamin plus TRAM- 34). The maxilla and mandible were removed for bone loss analysis. Blood and gingivae were obtained for C-reactive protein (CRP) and myeloperoxidase (MPO) measurement, respectively. Results: Experimental periodontitis induces bone loss and an increase in the gingival MPO and plasmatic CRP. Periodontitis also reduced endothelium-dependent vasodilation, a hallmark of endothelial dysfunction, 14 days after the procedure. However, the response was restored at day 21. We found that endothelium-dependent vasodilation at day 21 in ligature animals was mediated, at least in part, by the activation of endothelial calcium-activated potassium channels. Conclusions: Periodontitis induces impairment in endothelial-dependent relaxation; this impairment recovers, even in the presence of periodontitis. The recovery is mediated by the activation of endothelial calcium-activated potassium channels in ligature animals. Although important for maintenance of vascular homeostasis, this effect could mask the lack of NO, which has other beneficial properties.

Levobupivacaine induces vasodilatation, but not vasoconstriction, in rat mesenteric artery / Levobupivacaína induz vasodilatação, mas não vasoconstrição em artéria mesentérica de rato

Introduction: Levobupivacaine (LEVO) can replace analgesia because it exhibits low toxicity and causes minor vasoconstriction, enabling its use in patients in whom vasoconstrictors are contraindicated. Objective: We aimed to evaluate the effects of LEVO in isolated rat superior mesenteric artery by using the vascular reactivity technique and compare its effect to that of lidocaine. Material and method: Arterial rings were obtained from the mesenteric artery of male Wistar rats and kept in organ baths. For recording isometric contractions, each ring was suspended by cotton threads from a force transducer, which was connected to a data acquisition system. Result: Both lidocaine and LEVO did not show a vasoconstrictor effect on the basal tone of the arterial rings with functional endothelium. However, when the rings were pre-contracted with phenylephrine, both drugs were able to induce concentration-dependent vasodilatation. The vasodilator effect induced by LEVO did not change after removal of the endothelium, or with the addition of tetraethylammonium (1 mM), a non-selective K+ channel blocker. In the rings without functional endothelium, which were pre-contracted with depolarizing Tyrode's solution (KCl 80 mM), LEVO-induced vasodilatation was not significantly different from that observed in the rings pre-contracted with phenylephrine. Moreover, it did not show a significant additional vasodilator effect compared to the maximal vasodilator effect of nifedipine. Conclusion: This study demonstrated that LEVO produces a vasodilator effect in the rat superior mesenteric artery in an endothelium-independent manner. This effect seems to be mediated via Ca2+ channel blockade in the vascular smooth muscle cells.

Introdução: Levobupivacaína pode ser uma nova alternativa para analgesia por apresentar baixa toxicidade e vasoconstrição, permitindo sua utilização em pacientes que apresentam contra-indicação no uso de vasoconstritores. Objetivo: Avaliar os efeitos da levobupivacaína utilizando a técnica de reatividade vascular em artéria mesentérica isolada de rato e comparar este efeito à lidocaína. Material e método: Anéis foram obtidos da artéria mesentérica de ratos machos Wistar e foram mantidos em cubas. Para o registro das contrações isométricas, cada anel foi suspenso por linhas de algodão fixadas a um transdutor de força acoplado a um sistema de aquisição. Resultado: Tanto a lidocaína como a levobupivacaína não apresentaram efeito vasocontritor sobre o tônus basal em anéis com endotélio functional. No entanto, quando os anéis foram pré-contraídos com fenilefrina, ambas as drogas induziram um vasorrelaxamento concentração-dependente. O efeito vasorrelaxante causado pela levobupivacaína não foi diferente após a remoção do endotélio, ou com o tetraetilamônio (1mM), um bloqueador não seletivo dos canais para. K+. Em anéis sem endotélio funcional e pré-contraídos com solução despolarizante de Tyrode (KCl 80mM), o vasorelaxamento induzido pela levobupivacaína não foi significativamente diferente daquele observado em anéis pré-contraídos com fenilefrina e não apresentou um efeito adicional significativo sobre o relaxamento máximo da nifedipina. Conclusão: Este estudo demonstrou que a levobupivacaína produz efeito vasorrelaxante em artéria mesentérica de rato, que é endotélio independente. Este efeito parece envolver os bloqueadores de canais para Ca2+ em célula muscular vascular lisa.

Efeito vasorelaxante do doador de óxido nítrico [Ru(terpy)(bdq)NO]3+ (TERPY) em artéria de resistência e sua interação com a óxido nítrico sintase endotelial (eNOS) de Ratos Espontaneamente Hipertensos (SHR) / Vasorelaxation effect of nitric oxide donor [Ru(terpy)(bdq)NO]3+ (TERPY) on resistance artery and its interaction with endothelial nitric oxide synthase (eNOS) of Spontaneously Hypertensive Rats (SHR)

O TERPY promove efeito hipotensor de maior magnitude em ratos hipertensos (SHR e 2R-1C) do que em ratos normotensos (Wistar e 2R). Foi demonstrado anteriormente que o endotélio prejudica o efeito vasodilatador do TERPY em aorta de Wistar. No entanto, observamos que o endotélio melhora os efeitos vasodilatadores do TERPY em aorta de SHR. Vasos sanguíneos de menor calibre, tais como as artérias de resistência, estão associadas ao controle da resitência vascular periférica e da pressão arterial. Nossa hipótese é que o TERPY induz relaxamento nas artérias mesentéricas de resistência em SHR e que as células endoteliais modulam positivamente o efeito do TERPY nestes vasos sanguíneos. Portanto, o nosso objetivo foi avaliar o efeito vasodilatador do TERPY em anéis com e sem endotélio de artéria mesentérica de ratos SHR, o seu mecanismo de relaxamento e a participação da NOS sobre esse efeito. e a Nossos resultados mostraram que o TERPY induziu um efeito vasodilatador dependente da concentração em anéis de artérias mesentéricas (2º e 3º ramos) de SHR e de ratos Wistar. A potência do TERPY foi maior em anéis intactos do que em anéis sem endotélio em artérias mesentéricas de SHR, mas em Wistar o endotélio prejudicou o efeito do TERPY. Nas artérias mesentéricas sem endotélio de SHR, o efeito do TERPY é dependente da atividade da guanilato ciclase solúvel e de canais para potássio. Nas artérias mesentéricas intactas de SHR, o efeito de TERPY depende da atividade de eNOS, mas não é dependente das atividades de nNOS, iNOS ou da via da ciclooxigenase. O TERPY promove a fosforilação da eNOS nos resíduos de serina1177 e aumenta a concentração de óxido nítrico em células endoteliais isoladas de artérias mesentéricas de SHR. Nossos resultados mostraram que a guanilato ciclase solúvel, os canais para potássio e a eNOS estão envolvidos no efeito vasodilatador estimulado pelo TERPY nas artérias de resistência mesentérica de SHR. Numa segunda parte deste estudo, avaliamos o mecanismo de ação de TERPY e seu efeito sobre a atividade da eNOS em células endoteliais. As células HUVEC, WT-HEK e HEK-eNOS foram tratadas com TERPY em diferentes tempos (0 a 60 minutos). Foram analisados por Western blotting o efeito do TERPY sobre a fosforilação de eNOS, monômero e dímero da eNOS e sobre monômero e oligômero de caveolina-1. Também foi avaliado o efeito do TERPY na interação eNOS/Cav-1 através de co-imunoprecipitação. As alterações induzidas pelo TERPY sobre as concentrações de espécies reativas de oxigênio e peroxinitrito em células endoteliais foram medidas usando sonda DHE e biossensor 7-CBA, respectivamente. A concentração de óxido nítrico (NO) foi avaliada por sonda DAF-FM e sensor Cooper. O TERPY promoveu desacoplamento e disfunção da eNOS, dependente de BH4. A desestabilização dos oligômeros da caveolina-1 foi induzida pelo TERPY. Consequentemente, o TERPY reduziu a interação eNOS/Cav-1 e promoveu ativação da eNOS. Nossos resultados mostraram que a atividade da eNOS pode ser regulada de duas maneiras diferentes pelo TERPY. O TERPY promove desacoplamento e fosforilação da eNOS, promovendo uma estratégia diferente para a regulação da atividade desta enzima. As moléculas químicas ou biológicas como o TERPY que regulam a atividade da eNOS e aumentam a produção e a biodisponibilidade de NO teriam ações terapêuticas importantes para o tratamento de doenças vasculares associadas a hipertensão(AU)

TERPY promotes a hypotensive effect with greater magnitude in hypertensive rats (SHR and 2K-1C) than in normotensive rats (Wistar and 2K). Previously, it was demonstrated that endothelium impairs vasodilatory effect of TERPY in Wistar aorta. However, we observed that endothelium improves the vasodilatory effect of TERPY in SHR aorta. Smaller blood vessels, such as mesenteric arteries, are associated with the control of peripheral vascular resistance and blood pressure. We hypothesized that TERPY induces relaxation on mesenteric resistance arteries in SHR and endothelial cells modulate positively the TERPY's effect on these blood vessels. Therefore, our goal was to evaluate the vasodilator effect of TERPY in rings with and without endothelium of mesenteric arteries in SHR, the mechanism of relaxation and the participation of NOS on this effect. Our results show TERPY induced a concentration-dependent vasodilator effect in mesenteric arteries (2nd and 3 rd branches) rings from SHR and Wistar. The potency of TERPY was higher in intact than in denuded rings from SHR, but in Wistar, endothelium impair the TERPY's effect. In denuded mesenteric arteries from SHR, the relaxation effect induced by TERPY is dependent of soluble guanylate cyclase and activation of potassium channel. However, in intact mesenteric arteries from SHR, TERPY´s effect is modulated by eNOS activity, but it is not dependent of nNOS, iNOS or cyclooxygenase pathway activities. TERPY promotes eNOS3 Ser1177 phosphorylation and increases nitric oxide concentration in isolated endothelial cells of mesenteric arteries from SHR. Together, our results showed that soluble guanylate cyclase, potassium channels, and eNOS are involved in the vasodilator effect of TERPY in mesenteric resistance arteries from SHR. In a second part of this study, we aimed to evaluate the mechanism of action of TERPY and its effect on eNOS activity in endothelial cells. HUVEC, WT-HEK and HEK-eNOS cells were treated with TERPY at different times (0 to 60 minutes). Were analyzed by western blotting the TERPY`s effect on eNOS monomer, dimer and phosphorylation and on monomer and oligomer of caveolin-1. It was also evaluated the effect of TERPY in the interaction between eNOS/Cav-1 through co-immunoprecipitation. Alterations induced by TERPY on reactive oxygen species and peroxynitrite concentrations in endothelial cells were measured by using DHE probe and biosensor 7-CBA, respectively. Nitric oxide fluorescence was assessed by DAF-FM probe and Cooper sensor. TERPY promoted eNOS uncoupling and eNOS dysfunction, which is BH4-dependent. Caveolin-1 oligomers destabilization was induced by TERPY. Consequently, TERPY reduced eNOS/Cav-1 interaction and promoted eNOS activation. Our results show that eNOS activity can be regulated in two different ways by TERPY, leading to eNOS uncoupling and leading to eNOS phosphorylation, promoting a strategy for eNOS regulation. Chemical or biological molecules as TERPY that regulates eNOS activity and increase NO production and bioavailability are potential therapeutic drugs for the treatment of vascular diseases associated with hypertension(AU)

Função endotelial e tratamento periodontal não cirúrgico de pacientes diabéticos com periodontite / Endothelial function and non-surgical periodontal treatment in diabetic patients with periodontitis

O objetivo desse estudo foi investigar alterações na função endotelial, além de realizar meta-análises sobre o uso de antibióticos adjuvantes ao tratamento periodontal não cirúrgico em relação aos possíveis benefícios em termos de parâmetros clínicos periodontais e controle glicêmico nos pacientes diabéticos com periodontite. Quarenta e oito pacientes foram avaliados quanto aos parâmetros periodontais e função endotelial. Desses 48, 11 não tinham doença periodontal e não eram diabéticos (grupo A), 17 tinham periodontite crônica e não eram diabéticos (grupo B), e 20 tinham periodontite crônica e diabetes mellitus tipo 2 (grupo C). Dois revisores independentes examinaram ensaios clínicos controlados em 6 bases de dados eletrônicas, registros de ensaios clínicos, resumos de reuniões e 4 principais revistas odontológicas. A vasodilatação dependente do endotélio (fluxo de hiperemia) foi significantemente menor no grupo C quando comparado com os grupos A e B, assim como foi significantemente menor no grupo B quando comparado com o grupo A (p<0,05). As meta-análises mostraram um efeito significativo favorecendo tratamento periodontal associado a antibióticos para reduções na média de profundiade de sondagem (-0,22 mm [-0,34, -0,11]) e na média de porcentagem de sangramento a sondagem (4% [-7, -1]). Não houve efeito significativo no ganho de nível de inserção clínica e redução do índice de placa. Além disso, a associação de antibióticos e tratamento periodontal não reduziu os valores de hemoglobina glicada média (-0,11% [-0,35, 0,13]), e um intervalo de previsão estimado variando de -0,45 a 0,23. Também não houve efeito significativo favorecendo o uso adjuvante de doxiciclina sub-antimicrobiana na redução média da hemoglobina glicada (-0,19% [-1,07, 0,68]). Sendo assim, pode-se concluir que a periodontite crônica está associada a diminuição da vasodilatação dependente do endotélio do indivíduo, assim como diminui ainda mais quando associada ao diabetes mellitus. O antibiótico sistêmico adjuvante ao tratamento periodontal proporciona benefícios estatisticamente significantes em termos de reduções de média de profundidade de bolsa a sondagem e o percentual de sangramento a sondagem, porém não proporciona um benefício significativo em termos de melhoria de nível de inserção clínico, índice de placa e hemoglobina glicada.

The aim of this study was to investigate alterations in endothelial function, besides performing meta-analyzes on the use of adjuvant antibiotics to non-surgical periodontal treatment in relation to the possible benefits in terms of periodontal clinical parameters and glycemic control in diabetic patients with periodontitis. Forty-eight patients were evaluated for periodontal parameters and endothelial function. Of these, 11 h ad no periodontal disease and were not diabetic (group A), 17 had chronic periodontitis and were not diabetic (group B), and 20 had chronic periodontitis and type 2 diabetes mellitus (group C). Two independent reviewers examined controlled clinical trials in 6 electronic databases, clinical trial records, meeting summaries, and 4 major dental journals. Endothelium-dependent vasodilation (hyperemia flow) was significantly lower in group C when compared to groups A and B, as well as significantly lower in group B when compared to group A (p <0.05). The meta-analyzes showed a significant effect favoring antibiotic-associated periodontal treatment for reductions in the mean probing pocket depth (-0,22 mm [-0,34; -0,11]) and the mean percentage of bleeding probing ( 4% [-7, -1]). There was no significant effect on gain of clinical attachment level and reduction of plaque index. In addition, the association of antibiotics and periodontal treatment did not reduce mean glycated hemoglobin values (-0,11% [-0,35, 0,13]), and an estimated prediction interval ranging from -0,45 to 0,23. There was also no significant effect favoring the adjuvant use of sub-antimicrobial doxycycline in the mean reduction of glycated hemoglobin (-0,19% [-1,07, 0,68]). Thus, it may be concluded that chronic periodontitis is associated with decreased vasodilatation dependent on the endothelium of the individual, as well as decreases even more when associated with diabetes mellitus. The systemic antibiotic adjuvant to periodontal treatment provides statistically significant benefits in terms of reductions of mean probing pocket depth and % of bleeding on probing, but does not provide a significant benefit in terms of improvement of clinical attachment level, plaque index and glycated hemoglobin.

Avaliação dos efeitos da ropivacaína sobre a reatividade vascular em artéria mesentérica de rato / Assessment of the effects of ropivacaine on vascular reactivity in rat mesenteric artery

Introdução: A ropivacaína (ROPI) é um anestésico local de longa duração de ação, introduzido mais recentemente em Medicina, mas ainda não disponível para uso odontológico em tubetes. Estudos clínicos e com animais confirmam que a ROPI é um anestésico local eficaz e que possui um efeito vasoconstritor intrínseco. Objetivo: Avaliar os efeitos da ROPI sobre a reatividade vascular em artéria mesentérica isolada de rato, além de comparar esse efeito ao da lidocaína (LIDO) e avaliar o possível envolvimento do endotélio vascular na resposta induzida pela ROPI em anel de artéria mesentérica isolada de rato. Material e Método: Foram utilizados 14 ratos Wistar machos (250-300g). Os animais foram eutanasiados e, através de uma incisão no abdome do animal, foi retirada a artéria mesentérica. Desta artéria, foram obtidos anéis (1-2 mm), que foram mantidos em cubas contendo 10 mL de solução nutritiva de Tyrode mantida a 37 °C e gaseificada com carbogênio. Para o registro das contrações isométricas, cada anel foi suspenso, por linhas de algodão, a um transdutor de força conectado a um sistema de aquisição. RESULTADO: Tanto a LIDO como a ROPI não apresentaram efeito vasoconstritor sobre o tônus basal de anéis com endotélio funcional. Porém, quando os anéis foram pré-contraídos com fenilefrina, ambas as drogas foram capazes de induzir vasorrelaxamentos dependentes da concentração (Emáx = 31,7 ± 3,3%; n = 6, para a LIDO; Emáx = 69 ± 8%; n = 6, para a ROPI), que não foram alterados após a remoção do endotélio (Emáx = 28,7 ± 1,3%; n = 7, para a LIDO; Emáx = 58,8 ± 5,9%; n = 6, para a ROPI). Em anéis sem endotélio ...

Introduction: Ropivacaine (ROPI) is a local anesthetic of long duration of action, more recently introduced in medicine, however is not available for dental use in tubes yet. Clinical and animal studies have confirmed that bupivacaine is an effective anesthetic that also has an intrinsic vasoconstrictor effect. Objective: To evaluate the effects of ropivacaine on vascular reactivity in isolated rat mesenteric artery, compare this to the effect of lidocaine (LIDO) and evaluate the possible involvement of the vascular endothelium induced by ROPI in isolated rat mesenteric artery ring response. Material and Method: It was used 12 male Wistar rats (250-300g). The animals were euthanized and through an incision in the abdomen of the animal, the mesenteric artery was removed. Artery rings (1-2 mm) were obtained by the mesenteric artery, which were kept in vats containing 10 ml of Tyrode's nutrient solution kept at 37 °C and gassed with carbogen. For the recording of isometric contractions, each ring was suspended by cotton lines to a force transducer connected to a data acquisition system. RESULT: Both the LIDO as ROPI showed no vasoconstrictor effect on the basal tone of rings with functional endothelium. However, when the rings were precontracted with phenylephrine, both drugs were able to induce concentration-dependent vasorelaxation (Emax = 31.7 ± 3.3%, n = 6 for LIDO and 69 ± 8%, n = 6 for ROPI) that were not altered after removal of the endothelium (Emax = 28.7 ± 1.3%, n = 7 for LIDO and Emax = 58.8 ± 5.9%, n = 6 for ROPI). In rings without functional endothelium and precontracted with depolarizing Tyrode solution (80 mM KCl), the LIDO-induced vasorelaxation was no significantly changed (Emax = 29 ± 3%, n = 7). However, ROPI-induced vasorelaxation was reduced in this protocol and the presence of 1 mM tetraethylammonium (TEA) (Emax = 21.2 ± 5.1%, n = 7 and Emax = 17.4 ± 3.7, n = 4, ...

Efeito da apocinina na hipertensão, disfunção endotelial e hipertrofia ventricular esquerda em Ratos Espontaneamente Hipertensos (SHR) / Effect of apocynin on hypertension, endothelial dysfunction and left ventricular hypertrophy in spontaneously hypertensive rats (SHR)

As enzimas NAD(P)H oxidases ou família NOX tem sido considerada a principal fonte de espécies reativas de oxigênio (ERO) em vários tipos celulares. O aumento da biodisponibilidade de ERO e do sinal redox (estresse oxidativo) têm sido associados ao início e ou progressão de doenças crônicas como a hipertensão. Inibidores da NAD(P)H oxidase, como a apocinina, foram desenvolvidos e seus efeitos anti-hipertensivos têm sido estudados. O objetivo deste estudo foi verificar se o tratamento crônico com apocinina previne o desenvolvimento da hipertensão, da disfunção endotelial e da hipertrofia ventricular esquerda em Ratos Espontaneamente Hipertensos (SHR) e avaliar os possíveis mecanismos envolvidos nestes efeitos. Para isto, ratos normotensos Wistar e SHR foram tratados com apocinina (30 mg/kg/dia, diluída na água de beber) da quarta até a décima semana de vida. Foram realizados experimentos in vivo para avaliação de valores basais de pressão arterial (média - PAM, sistólica - PS e diastólica - PD), freqüência cardíaca (FC) e as respostas às drogas hipotensoras, acetilcolina (ACh) e nitroprussiato de sódio (NPS) e pressoras, fenilefrina (Phe) e angiotensina II (ANGII). Experimentos in vitro foram realizados para determinar se o tratamento com apocinina promove alterações na concentração citosólica de cálcio intracelular ([Ca2+]), de óxido nítrico ([NO]) e de espécies reativas de oxigênio ([ERO]) nas células endoteliais (citometria de fluxo), estimuladas ou não com acetilcolina; na expressão proteica (Western Blotting) de enzima óxido nítrico sintase endotelial (eNOS) e da guanilato ciclase solúvel em aorta destes animais; na hipertrofia ventricular esquerda, a partir da análise de cortes histológicos do ventrículo esquerdo com coloração Hematoxilina-Eosina (HE) e Picrossirius Red (Sirius Red) para analisar a presença de colágeno. Nossos resultados demonstraram que ao final do tratamento com apocinina, os SHR tratados apresentaram valores de PAS, PAD PAM e FC...

The enzymes NAD(P)H oxidases or family NOX has been considered the main source of reactive oxygen species (ROS) in various cell types. Increased ROS bioavailability and altered redox signaling (oxidative stress) have been implicated in the onset and/or progression of chronic diseases, including hypertension. NAD(P)H oxidase inhibitors, such as apocynin were developed and their antihypertensive effects have been studied. The aim of this study was to determine whether chronic treatment with apocynin prevents the development of hypertension, endothelial dysfunction and left ventricular hypertrophy in spontaneously hypertensive rats (SHR) and to evaluate the mechanisms involved in these effects. Normotensive Wistar rats and SHR were treated with apocynin (30 mg/kg/day, diluted in the drinking water) from the fourth to the tenth week of life. The studies in vivo were performed to assess baseline blood pressure (mean arterial pressure - MAP, systolic - SBP, and diastolic blood pressure - DBP), heart rate (HR) before and after the administration of acetylcholine (ACh), sodium nitroprusside (SNP), phenylephrine (Phe) and angiotensin II (ANG II). We performed experiments in vitro to determine whether the treatment with apocynin causes changes in: cytosolic concentration of intracellular calcium ([Ca2+]), nitric oxide ([NO]), and reactive oxygen species ([ROS]) in endothelial cells (flow cytometry) stimulated or not with acetylcholine; protein expression (Western blotting) of enzyme endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and of soluble guanylate cyclase in the aorta of treated animals; left ventricular hypertrophy, from the analysis of histological sections of the left ventricle with hematoxylin-eosin staining (HE) and Picrosirius red. Our results demonstrated that SHR treated with apocynin showed SBP, DBP, MAP and HR significantly lower than those obtained in untreated SHR. Responses to ACh were greater in the treated SHR than in the untreated SHR; the response to...

Participação do endotélio e das espécies reativas de oxigênio no efeito hipotensor e na resposta vasodilatadora do novo doador de óxido nítrico [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (TERPY) em ratos espontaneamente hipertensos (SHR) / Participation of the endothelium and reactive oxygen species in the hypotensive effect and vasodilation of the new nitric oxide donor [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+(TERPY) in spontaneously hypertensive rats (SHR)

O efeito hipotensor do TERPY é aumentado em SHR em comparação com ratos normotensos Wistar (WST), mas o seu relaxamento em anéis de aorta sem endotélio não difere entre os grupos. Trabalhamos com a hipótese de que o desacoplamento da óxido nítrico sintase (NOS) ou espécies reativas de oxigênio (EROs) podem prejudicar a biodisponibilidade de óxido nítrico (NO) liberado pelo TERPY e NPS (nitroprussiato de sódio) em seus efeitos hipotensores e vasodilatadores em SHR. Avaliamos o efeito do L-NAME (inibidor da NOS), da APOCININA (bloqueadora da NOX) e do TEMPOL (mimético da superóxido dismutase) na resposta hipotensora e na vasodilatação induzida pelos doadores de NO, TERPY e NPS, em aortas de WST e SHR. L-NAME aumentou o efeito hipotensor do TERPY em WST, mas não em SHR. Este efeito não foi alterado pelo TEMPOL, mas foi aumentado pela APOCININA em ambos os grupos. Essas drogas não alteraram o efeito hipotensor do NPS. A remoção do endotélio ou incubação com L-NAME diminuiu a potência do TERPY na aorta de SHR e aumentou na aorta de WST. TEMPOL e APOCININA aumentaram a potência do TERPY em aortas de WST e de SHR. Estes efeitos são independentes do endotélio em SHR e sensíveis ao endotélio em WST. A presença do endotélio e a incubação com TEMPOL ou APOCININA aumentou a potência do NPS em aortas de WST e SHR. Em conclusão, o efeito hipotensor do TERPY é prejudicado pela NOS em WST e pela NOX em WST e SHR. Por outro lado, o efeito hipotensor do NPS é semelhante em WST e SHR, que é independente da NOS e de EROs. Em aortas, EROs derivadas do endotélio prejudicam o relaxamento do TERPY em anéis de aorta de WST e SHR, e EROs liberadas a partir de células do músculo liso vascular (CMLV) também participam dessa resposta apenas em aortas de SHR

The hypotension of TERPY is increased in SHR compared to Wistar (WST) rats, but its relaxation in denuded aortic rings is not different. We hypothesized that NO-synthase uncoupling or reactive oxygen species (ROS) could impair the NO bioavailability released from TERPY and SNP in their hypotensive and vasorelaxant effects in SHR. We evaluated the effect of the inhibitors L-NAME (NO-synthase) and APOCYNIN (NOX), and TEMPOL (superoxide dismutase mimetic) in the hypotensive effect and aorta vasodilatation induced by NO-donors in WST and SHR. L-NAME increased TERPY’s hypotensive effect in WST, but not in SHR. This effect was not altered by TEMPOL, but it was increased by APOCYNIN in both groups. These drugs did not alter the SNP’s hypotensive effect. Endothelium removal, or L-NAME, decreased the potency of TERPY in SHR aorta and increased it in WST aorta. TEMPOL and APOCYNIN increased the potency of TERPY in WST and SHR aortas. These effects are endothelium independent in SHR, and endothelium dependent in WST. Endothelium, TEMPOL and APOCYNIN increased the potency of SNP in aortas of WST and SHR. In conclusion, TERPY’s hypotensive effect is impaired by NOS in WST and by NOX activity in WST and SHR. Otherwise, the hypotensive effect of SNP is similar in WST and SHR, which is independent of NOS and ROS. In aortas, ROS derived from endothelium impairs the relaxation of TERPY in aortic rings of WST and SHR, but ROS from vascular smooth muscle also participates in this response in SHR aorta

Estudo do efeito do TERPY [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+, um novo doador de óxido nítrico, na reatividade vascular e na pressão arterial de ratos espontaneamente hipertensos (SHR) / Study of the effect of TERPY [Ru (terpy) (bdq) NO +] 3 +, a new nitric oxide donor, vascular reactivity and blood pressure in spontaneously hypertensive rats (SHR)

O uso clínico de drogas que liberam óxido nítrico (NO) é limitado por seus efeitos colaterais. A hipotensão induzida pelo doador clássico de NO, nitroprussiato de sódio (NPS) é rápida, transiente e induz à taquicardia reflexa, o que pode ser um efeito indesejável em pacientes com doença cardíaca e uma limitação para a terapia anti-hipertensiva. Este estudo avaliou o efeito hipotensor e vasodilatador do novo doador de NO [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (TERPY) e comparou com os resultados obtidos com o NPS em ratos Wistar e ratos espontaneamente hipertensos (SHR). Em outra parte do estudo, foram estudadas diferenças no mecanismo de ação desta droga entre aortas de SHR jovens e velhos. Diferente do observado para o NPS, a hipotensão induzida pelo TERPY é lenta, duradoura e não leva a alterações da frequência cardíaca. Além disso, o TERPY libera quantidades semelhantes de NO em aortas de SHR e Wistar, induzindo relaxamento parcialmente dependente de GCs em ambos os grupos, ao contrário do NPS, que libera mais NO em aortas de SHR e também é mais potente e eficaz em aortas desses animais. Fatores como o estresse oxidativo e a atividade da PDE5 são importantes para o relaxamento do TERPY em SHR, mas a inibição da PDE5 não aumenta a potência do TERPY em aortas de ratos Wistar. Além disso, o relaxamento induzido pelo TERPY é mais potente em anéis de aorta de SHR velhos do que novos. Os mecanismos de ação do TERPY são semelhantes nas aortas desses animais, mas, interessantemente, a incubação com Apocinina aumenta a potência do TERPY em aortas de SHR jovens, mas não de velhos. Em conjunto, estes dados demonstram que o composto TERPY é um doador de NO que possui vantagens em relação ao NPS. Além disso, é mais potente em aortas de animais hipertensos velhos, o que é mais uma vantagem para sua utilização e um incentivo para a realização de novos estudos que possam contribuir para entender melhor seu mecanismo de ação

The clinical use of nitric oxide (NO) releasing drugs is limited by their harmful effects. The hypotension induced by the classic NO donor, sodium nitroprusside (SNP) is fast, transient and induces reflex tachycardia, which can be an undesirable effect in patients with heart disease and a limitation for the anti-hypertensive therapy. This study evaluated the hypotensive and vasodilatory effects of the new NO donor [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (TERPY) in Wistar rats and spontaneously hypertensive rats (SHR). In another part of the study, we investigated the differences in the mechanism of action of this drug between aortas of young and old SHR. Different from what is observed for SNP, the hypotension induced by TERPY is slow, long lasting and doesn’t lead to alterations in the heart rate. Besides, TERPY releases similar amounts of NO in SHR and Wistar aortas, inducing a relaxation partially dependent on GCs in both groups, contrary to SNP, which releases more NO in aortas of SHR and is also more potent and efficient in the aortas of these animals. Factors as oxidative stress and the activity of PDE5 are important to the relaxation of TERPY in SHR, but the inhibition of PDE5 doesn’t increase the potency of TERPY in aortas of Wistar rats. Furthermore, the relaxation induced by TERPY is more potent in aortas of old SHR than of young ones. The mechanisms of action of TERPY are similar in the aortas of both groups, but, interestingly, the incubation with Apocynin increases the potency of TERPY in aortas of young SHR, but not of old ones. Taken together, these data show that the compound TERPY is a NO donor that has advantages in relation to SNP. Moreover, it’s more potent in aortas of old hypertensive animals, which is another advantage for its use and an incentive for the elaboration of new studies that could contribute to understand its mechanism of action

Efeito da irradiação LED sobre a microinfiltração auricular em camundongo / Effect of LED irradiation on microcirculation of auricular mouse

A microcirculação pode ser considerada uma unidade funcional do sistema circulatório, sendo constituída pelos menores vasos distais. A radiação eletromagnética pode influenciar essa unidade agindo sobre esfíncteres pré-capilares. Essa influência pode gerar alterações na pressão hidrostática capilar, contribuindo na reabsorção de exsudato inflamatório e eliminando acúmulos de catabólitos intermediários. O efeito da radiação eletromagnética coerente na região do visível (vermelho) tem sido estudado principalmente no processo inflamatório, tendo sido encontrado aumento da permeabilidade capilar e vasodilatação. Contudo, poucos trabalhos foram realizados com o emprego de radiação eletromagnética não-coerente (LED) na região do visível. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi observar o efeito do LED (640 :!: 20 nm, 100 m W, 1,77 cm2) sobre a microcirculação auricular em camundongos. Para tal, foram utilizados oito animais divididos em dois grupos (grupo placebo e grupo 3 J/cm2). A superfície auricular externa dos animais foi monitorada (durante 15 minutos) sob microscopia óptica (100x) e analisada com o auxílio do programa ImageJ. Observou-se uma diferença significativa no diâmetro dos vasos nos primeiros minutos após a irradiação, comprovando a existência de um efeito vasodilatador da radiação eletromagnética não-coerente, na região do vermelho, com os parâmetros testados. Esse resultado pode ser otimizado empregando-se maior fluência.

Microcirculation, considered a functional unit of the circulatory system, is composed of many smaller distal vessels. The electromagnetic radiation can influence this unit acting on the precapillary sphincters. This influence might generate alterations on the capillary hydrostatic pressure, contributing to the reabsortion of the inflammatory exudation and eliminating intermediate catabolite accumulation. The effect of coherent electromagnetic radiation on the visible region (red) has been studied mainly in the inflammatory process, and an increase in the capillary permeability and vasodilation was found. However few studies have been conducted on the use of noncoherent electromagnetic radiation (LED) in the visible region. Therefore, the aim of this study was to observe the effect of the LED (640:!: 20 nm, 100 mW, 1.77 cm2) on the auricular circulation of mice. To this end 8 animals were separated into 2 groups (placebo group and 3 J/cm2 group). The external auricular surface was monitored (15 minutes) under light microscopy (100X) and analysed with the help of IMAGEJ program. A significant difference was observed in the vessel diameter in the first minutes after the irradiation, proving the existence of a vasodilator effect of non coherent electromagnetic radiation in the red region of the tested parameters. This result can be optimized with the use of greater fluence.